2019.01.09

5G와 4G, 성능과 지연 속도, 애플리케이션 지원의 차이점 비교

John Edwards | Network World
모바일과 무선 데이터 네트워크에 엄청난 변화를 가져올 새로운 이동통신 기술인 5G에 대해 많이 들어봤을 것이다. 5G와 기존 이동통신 표준인 4G가 어떻게 다르며 이 새로운 기술이 기업과 개인 사용자에게 가져올 이점이 무엇일까. 5G의 구조와 역량, 그리고 4G 기술이 어떻게 개선됐는지 살펴보도록 하자.


5G란 무엇인가

최신 이동통신 네트워크 혁명인 5G는 이동통신 기지국(Cell Tower), 전신주, 가로등 기둥, 건물, 기타 공공 및 민간 구조물에 수천 개의 작은 안테나가 장착된다. 기존의 4G 네트워크를 대체하기 보다는 보완하기 위해 고안된 이 기술은 이동통신 데이터 전송 속도를 100Mbps에서 10Gbps로 높여줄 것이며, 이를 통해 차세대 무선 기술이 가장 빠른 광섬유 유선 네트워크에 맞먹는 속도를 달성할 수 있다.

전체적으로 5G는 이동통신 광대역의 대역폭, 용량, 신뢰성을 이전 세대의 변화보다 훨씬 크게 향상시킬 것이다. 주요 통신업체들은 이미 5G 전략을 구성하고 있다. 미국의 4대 통신업체인 AT&T, 스프린트, T-Mobile, 버라이즌은 2019년과 2020년에 5G 네트워크를 출시할 예정이다.  

휴대전화 측면에서 버라이즌과 삼성은 2019년 전반기부터 판매 시작을 목표로 5G 스마트폰 제조를 위해 협력했다. 하지만 애플은 2020년까지 5G 휴대전화를 출시하지 않는다. 5G 기술은 집과 사무실에서 케이블이나 ISP(Internet Service Provider)와 경쟁할 것이다.


4G와 5G, 성능 비교

5G는 30GHz~300GHz 범위에서 지금까지 거의 사용하지 않은 무선 밀리미터 대역을 사용한다. 기존 4G 네트워크는 6GHz 미만의 주파수에서 작동한다.

낮은 지연 속도(Low latency)는 5G의 중요한 특성 가운데 하나이며, 이 덕분에 원격 자동차 제어 등의 신속한 응답이 필요한 필수적인 애플리케이션에 매우 적합하다. 5G 네트워크는 이상적인 조건에서 100분의 1초 미만의 지연 속도가 가능하다. 

4G 지연 속도는 통신업체와 셀(Cell)마다 다르다. 하지만 전체적으로 5G는 일반적인 4G 지연 속도보다 60~120배 더 빠를 것으로 예상한다. 시간이 지나면서 5G는 유선과 맞먹는 속도, 그리고 매우 낮은 지연 속도를 거의 모든 곳에서 제공함으로써 무선 네트워킹을 발전시킬 것으로 예상된다. 

첨두 속도 측면에서 5G는 4G보다 약 20배 빠르다. 또한 이 새로운 기술은 피크시간 때 최소 20Gb/s의 다운로드 속도를 제공한다(4G는 1Gb/s에 불과하다). 쉽게 말해 사무실과 집 등 위치가 고정된 사용자는 모바일 사용자보다 다소 높은 속도를 경험할 것이다.


5G가 기업에 주는 영향

4G는 빠르게 확장되는 일련의 혁신적인 이동식 및 고정식 장치를 지원하기 위해 필요한 속도, 용량, 유연성이 부족하지만 5G는 무선 센서, 차량간 통신 기술, 스마트 신호등, 스마트 에너지 그리드, 모바일 웨어러블, 스마트 홈 장치, 기타 첨단 기술과 원활히 호환된다.

대부분의 전문가는 5G를 통해 사물인터넷(IoT)이 결국 오랫동안 약속했던 잠재력을 발휘할 수 있을 것으로 보고 있다. IoT 애플리케이션은 일반적으로 많은 장치와 센서에서 엄청난 양의 데이터를 수집해야 하기 때문에 이 기술은 데이터 수집, 처리, 전송, 제어, 실시간 분석을 위한 효율적인 네트워크가 필요하다. 5G는 속도, 낮은 비용, 범용성, 유연성 덕분에 IoT 네트워킹에 적합하다.

또한 5G는 오래 전부터 기대하고 있지만 대부분 실현되지 않은 기술인 스마트 시티를 실현할 수 있는 잠재력이 있다. 5G의 속도와 매우 낮은 지연 속도는 공공 교통 일정 관리, 범죄 감지 및 신고, 스마트 가로등 그리고 공기 질, 물 사용량, 주차 공간, 교통 흐름, 하수관거, 쓰레기 수거 등을 모니터링하는 센서 등의 스마트 시티 애플리케이션을 지원하는데 필수적이다.

기업 내에서 5G는 사람들과 장치 사이의 실시간 협업을 지원할 수 있는 원활한 직장 IoT 환경의 발전으로 이어질 것으로 기대된다. 5G를 통해 사용자들 사이에서 연결되는 새로운 증강 현실(AR)과 가상 현실(VR) 기술은 언제 어디서나 광범위한 작업의 실시간 협업을 가능하게 해 4G 네트워크로는 지원할 수 없는 더욱 효과적이고 분산된 인력으로 이어질 것이다.

또한 5G는 원격 환자 모니터링 및 관리 등의 다양한 원격 의료 애플리케이션이 주류가 되는데 도움이 될 것으로 기대된다. 병원 환경에서 이 기술을 통해 외과 의사들은 전 세계의 환자들을 대상으로 현재 4G의 높은 지연 속도로는 불가능한 원격 수술을 시행할 수 있을 것이다.

5G의 낮은 지연 속도를 통해 클라우드 컴퓨팅이 강화되어 복잡한 작업을 실시간으로 처리하고 가정 및 기업 사용자가 더 낮은 가격으로 막대한 처리 능력과 실질적으로 무한한 데이터 저장소에 액세스할 수 있게 될 것이다.


5G, 새로운 공격 표면으로 매력적...보안 우려

능력에 따라 책임도 커진다. 일반적으로 5G가 4G보다 덜 안전한 것은 아니지만 이 새로운 기술의 속도와 애플리케이션 지원으로 인해 새로운 보안 약점이 생겨날 수 있으며, 서비스 제공업체와 도입자 모두가 이를 해결해야 할 것이라는 우려가 있다.

가장 큰 문제는 5G가 새로운 유형의 서비스, 사용자, 장치를 지원함으로써 전반적인 공격 표면이 증가하며 공격자에게 네트워크와 기업 환경에 침투해 간섭할 수 있는 새로운 수단을 제공하게 될 것이다. 또 다른 문제는 5G의 높은 데이터 전송 속도로 인해 더욱 강력하고 효과적인 DDoS 공격이 가능해질 것이라는 점이다. DDoS 공격은 여러 장치를 함께 사용해 대상 시스템이 고장날 때까지 데이터를 전송하기 때문에 데이터 속도가 높으면 이런 공격이 더욱 강력하고 파괴적일 수 있다.

5G의 향상된 IoT 지원의 단점은 엣지 처리 등의 강화된 성능과 기능을 제공하는 대형 네트워크가 공격자에게 매력적인 표적이 될 수 있다는 점이다. 또한 새로운 세대의 5G 지원 이동식 및 고정식 기술을 통해 공격자는 자율주행 자동차, 스마트 홈/시티 자산, 사무실, 산업 및 의료용 장비 등 더욱 다양한 잠재적인 표적을 갖게 될 것이다.


5G의 미래

비즈니스 및 기술 컨설팅 업체인 캐스크(Cask)의 IT 위험 및 보안 수석 존 제이섹은 "산업 전반적으로 5G 하드웨어, 소프트웨어, 네트워크에 대해 분별 있는 자세를 취하면서 미래의 혁신과 새로운 사용례에 주목하고 있는 것으로 보인다"며, "5G는 아직 초기이기 때문에 도입이 증가하면서 위험을 관리하고 완화할 수 있다"고 말했다. editor@itworld.co.kr 

 


4g / 5G / IOT
2019.01.09

5G와 4G, 성능과 지연 속도, 애플리케이션 지원의 차이점 비교

John Edwards | Network World
모바일과 무선 데이터 네트워크에 엄청난 변화를 가져올 새로운 이동통신 기술인 5G에 대해 많이 들어봤을 것이다. 5G와 기존 이동통신 표준인 4G가 어떻게 다르며 이 새로운 기술이 기업과 개인 사용자에게 가져올 이점이 무엇일까. 5G의 구조와 역량, 그리고 4G 기술이 어떻게 개선됐는지 살펴보도록 하자.


5G란 무엇인가

최신 이동통신 네트워크 혁명인 5G는 이동통신 기지국(Cell Tower), 전신주, 가로등 기둥, 건물, 기타 공공 및 민간 구조물에 수천 개의 작은 안테나가 장착된다. 기존의 4G 네트워크를 대체하기 보다는 보완하기 위해 고안된 이 기술은 이동통신 데이터 전송 속도를 100Mbps에서 10Gbps로 높여줄 것이며, 이를 통해 차세대 무선 기술이 가장 빠른 광섬유 유선 네트워크에 맞먹는 속도를 달성할 수 있다.

전체적으로 5G는 이동통신 광대역의 대역폭, 용량, 신뢰성을 이전 세대의 변화보다 훨씬 크게 향상시킬 것이다. 주요 통신업체들은 이미 5G 전략을 구성하고 있다. 미국의 4대 통신업체인 AT&T, 스프린트, T-Mobile, 버라이즌은 2019년과 2020년에 5G 네트워크를 출시할 예정이다.  

휴대전화 측면에서 버라이즌과 삼성은 2019년 전반기부터 판매 시작을 목표로 5G 스마트폰 제조를 위해 협력했다. 하지만 애플은 2020년까지 5G 휴대전화를 출시하지 않는다. 5G 기술은 집과 사무실에서 케이블이나 ISP(Internet Service Provider)와 경쟁할 것이다.


4G와 5G, 성능 비교

5G는 30GHz~300GHz 범위에서 지금까지 거의 사용하지 않은 무선 밀리미터 대역을 사용한다. 기존 4G 네트워크는 6GHz 미만의 주파수에서 작동한다.

낮은 지연 속도(Low latency)는 5G의 중요한 특성 가운데 하나이며, 이 덕분에 원격 자동차 제어 등의 신속한 응답이 필요한 필수적인 애플리케이션에 매우 적합하다. 5G 네트워크는 이상적인 조건에서 100분의 1초 미만의 지연 속도가 가능하다. 

4G 지연 속도는 통신업체와 셀(Cell)마다 다르다. 하지만 전체적으로 5G는 일반적인 4G 지연 속도보다 60~120배 더 빠를 것으로 예상한다. 시간이 지나면서 5G는 유선과 맞먹는 속도, 그리고 매우 낮은 지연 속도를 거의 모든 곳에서 제공함으로써 무선 네트워킹을 발전시킬 것으로 예상된다. 

첨두 속도 측면에서 5G는 4G보다 약 20배 빠르다. 또한 이 새로운 기술은 피크시간 때 최소 20Gb/s의 다운로드 속도를 제공한다(4G는 1Gb/s에 불과하다). 쉽게 말해 사무실과 집 등 위치가 고정된 사용자는 모바일 사용자보다 다소 높은 속도를 경험할 것이다.


5G가 기업에 주는 영향

4G는 빠르게 확장되는 일련의 혁신적인 이동식 및 고정식 장치를 지원하기 위해 필요한 속도, 용량, 유연성이 부족하지만 5G는 무선 센서, 차량간 통신 기술, 스마트 신호등, 스마트 에너지 그리드, 모바일 웨어러블, 스마트 홈 장치, 기타 첨단 기술과 원활히 호환된다.

대부분의 전문가는 5G를 통해 사물인터넷(IoT)이 결국 오랫동안 약속했던 잠재력을 발휘할 수 있을 것으로 보고 있다. IoT 애플리케이션은 일반적으로 많은 장치와 센서에서 엄청난 양의 데이터를 수집해야 하기 때문에 이 기술은 데이터 수집, 처리, 전송, 제어, 실시간 분석을 위한 효율적인 네트워크가 필요하다. 5G는 속도, 낮은 비용, 범용성, 유연성 덕분에 IoT 네트워킹에 적합하다.

또한 5G는 오래 전부터 기대하고 있지만 대부분 실현되지 않은 기술인 스마트 시티를 실현할 수 있는 잠재력이 있다. 5G의 속도와 매우 낮은 지연 속도는 공공 교통 일정 관리, 범죄 감지 및 신고, 스마트 가로등 그리고 공기 질, 물 사용량, 주차 공간, 교통 흐름, 하수관거, 쓰레기 수거 등을 모니터링하는 센서 등의 스마트 시티 애플리케이션을 지원하는데 필수적이다.

기업 내에서 5G는 사람들과 장치 사이의 실시간 협업을 지원할 수 있는 원활한 직장 IoT 환경의 발전으로 이어질 것으로 기대된다. 5G를 통해 사용자들 사이에서 연결되는 새로운 증강 현실(AR)과 가상 현실(VR) 기술은 언제 어디서나 광범위한 작업의 실시간 협업을 가능하게 해 4G 네트워크로는 지원할 수 없는 더욱 효과적이고 분산된 인력으로 이어질 것이다.

또한 5G는 원격 환자 모니터링 및 관리 등의 다양한 원격 의료 애플리케이션이 주류가 되는데 도움이 될 것으로 기대된다. 병원 환경에서 이 기술을 통해 외과 의사들은 전 세계의 환자들을 대상으로 현재 4G의 높은 지연 속도로는 불가능한 원격 수술을 시행할 수 있을 것이다.

5G의 낮은 지연 속도를 통해 클라우드 컴퓨팅이 강화되어 복잡한 작업을 실시간으로 처리하고 가정 및 기업 사용자가 더 낮은 가격으로 막대한 처리 능력과 실질적으로 무한한 데이터 저장소에 액세스할 수 있게 될 것이다.


5G, 새로운 공격 표면으로 매력적...보안 우려

능력에 따라 책임도 커진다. 일반적으로 5G가 4G보다 덜 안전한 것은 아니지만 이 새로운 기술의 속도와 애플리케이션 지원으로 인해 새로운 보안 약점이 생겨날 수 있으며, 서비스 제공업체와 도입자 모두가 이를 해결해야 할 것이라는 우려가 있다.

가장 큰 문제는 5G가 새로운 유형의 서비스, 사용자, 장치를 지원함으로써 전반적인 공격 표면이 증가하며 공격자에게 네트워크와 기업 환경에 침투해 간섭할 수 있는 새로운 수단을 제공하게 될 것이다. 또 다른 문제는 5G의 높은 데이터 전송 속도로 인해 더욱 강력하고 효과적인 DDoS 공격이 가능해질 것이라는 점이다. DDoS 공격은 여러 장치를 함께 사용해 대상 시스템이 고장날 때까지 데이터를 전송하기 때문에 데이터 속도가 높으면 이런 공격이 더욱 강력하고 파괴적일 수 있다.

5G의 향상된 IoT 지원의 단점은 엣지 처리 등의 강화된 성능과 기능을 제공하는 대형 네트워크가 공격자에게 매력적인 표적이 될 수 있다는 점이다. 또한 새로운 세대의 5G 지원 이동식 및 고정식 기술을 통해 공격자는 자율주행 자동차, 스마트 홈/시티 자산, 사무실, 산업 및 의료용 장비 등 더욱 다양한 잠재적인 표적을 갖게 될 것이다.


5G의 미래

비즈니스 및 기술 컨설팅 업체인 캐스크(Cask)의 IT 위험 및 보안 수석 존 제이섹은 "산업 전반적으로 5G 하드웨어, 소프트웨어, 네트워크에 대해 분별 있는 자세를 취하면서 미래의 혁신과 새로운 사용례에 주목하고 있는 것으로 보인다"며, "5G는 아직 초기이기 때문에 도입이 증가하면서 위험을 관리하고 완화할 수 있다"고 말했다. editor@itworld.co.kr 

 


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